同步輻射光源（synchrotron source）

想像一個體育場大小的環，電子在裡面以近乎光速繞行，由強力磁鐵導引方向。任何被彎離直線的帶電粒子都會輻射，而這些電子被甩過彎道時，會沿環的切線方向拋出一束強烈而高度聚焦的 X 光——很像水從旋轉腳踏車輪的邊緣飛出。那束光就是同步輻射，其亮度可比最好的封閉式管高上百萬倍到數十億倍。

這台機器分階段運作。電子被加速到接近光速，注入一個儲存環，在裡面循環數小時。沿著環，偏向磁鐵以及稱為擺動器（wiggler）與波盪器（undulator）的多磁鐵裝置抖動電子，把輻射擠出，涵蓋極廣的連續波長範圍。從這片寬廣的光譜中，單光儀挑出你要的任何波長——所以，不像被 Cu K-alpha 綁死的固定靶管，同步輻射光束是可調波長的。這束光同時又細小、極亮、且幾乎完美平行。

這些特質開啟了實驗室 X 光管碰不到的實驗：極小或散射很弱的晶體、極快的時間解析研究、高解析的粉末圖樣，以及對解構特別關鍵的——把波長調到某元素的吸收邊以利用異常散射，藉此破解相位問題（MAD 法）。誠實的取捨是「使用權」：同步輻射是造價數億的大型共用國家設施，你得競爭排定的機時，而不是在走廊那頭一按開關就有。